«Открытия и гипотезы» №3, 2012
Шрифт:
На гигантской планете, вроде Юпитера, с атмосферой, богатой водородом, гелием, метаном, водяными парами и аммиаком, твердая поверхность недосягаема, однако существуют довольно плотные облачные слои, в которые органические молекулы могут падать с неба, будто манна небесная, как это получалось с продуктами наших лабораторных экспериментов. Есть на такой планете и характерная помеха для жизни: атмосфера турбулентна и в нижних своих слоях разогрета до очень высоких температур. Организмы должны остерегаться того, чтобы их не унесло вниз и не поджарило.
Дабы показать, что жизнь вовсе не исключена на таких совершенно отличных от Земли планетах, мы с коллегой по Корнеллу Э. Э. Солпитером проделали некоторые вычисления. Конечно, мы не можем точно знать, на что будет похожа
Один из способов сохранить жизнь в описанных условиях — произвести потомство, прежде чем изжариться, и надеяться, что конвекция вынесет некоторых твоих отпрысков в более высокие и холодные слои атмосферы. Такие организмы могут быть очень маленькими. Мы назвали их синкерами (от англ. — грузило). Однако можно также стать и флоатером (от англ. — плавать.) — огромным водородным баллоном, который откачивает наружу гелий и другие более тяжелые газы, оставляя внутри себя только легчайший газ — водород; другой вариант — баллон с горячим воздухом, сохраняющий плавучесть за счет поддержания внутри себя высокой температуры, на что тратится энергия, получаемая с пищей. Как и в случае с привычными нам земными воздушными шарами, чем глубже погружается флоатер, тем больше становится подъемная сила, возвращающая его в верхние, более прохладные и безопасные области атмосферы. Флоатер может питаться образующимися в атмосфере органическими молекулами или вырабатывать их самостоятельно, используя солнечный свет и воздух, подобно тому как это делают растения на Земле. Надо заметить, что чем больше будут размеры флоатера, тем жизнеспособнее он окажется. Мы с Солпитером представляли себе флоатеров поперечником в несколько километров — величиной с целый город, намного крупнее самых больших из когда-либо существовавших китов.
Флоатеры могут передвигаться в атмосфере, испуская струи воздуха, на манер реактивного самолета или ракеты. Мы воображали их скученными в огромные ленивые стада, которые простираются, насколько хватает глаз, с характерной защитной окраской, свидетельствующей, что они тоже сталкиваются с проблемами. Потому что в рассматриваемой среде существует по меньшей мере еще одна экологическая ниша — охота. Хантеры (от англ. hunter — охотник) — существа быстрые и подвижные. Они охотятся на флоатеров не только ради их органики, но и ради запасаемого ими чистого водорода. Пустотелые синкеры вполне могли эволюционировать в первых флоатеров, а самодвижущиеся флоатеры — в первых хан-теров. Хантеров не может быть слишком много, поскольку в противном случае они истребили бы всех флоатеров и погибли бы сами.
Физика и химия допускают существование таких форм жизни. Искусство наделяет их неким очарованием. Природа, конечно, не обязана следовать нашим умозрениям. Но если в Галактике существуют миллиарды обитаемых миров, то, возможно, среди них найдется несколько населенных синкерами, флоатерами и хантерами, которых мы выдумали, оставаясь в рамках законов физики и химии.
Биология больше похожа на историю, чем на физику. Чтобы понять настоящее, нужно знать прошлое. И знать во всех подробностях. Нет еще такой биологической теории, которая позволяла бы делать предсказания, так же как нет ее и в исторической науке. Причина здесь общая: обе дисциплины пока слишком сложны для нас. Но разобравшись в других примерах, мы способны лучше узнать самих себя. Изучение даже одного образчика внеземной жизни, сколь бы скромным он ни был, избавит биологию от провинциальности. Прежде всего, биологи узнают, какие иные формы жизни возможны. Говоря о важности поиска внеземной жизни, мы не обещаем, что найти ее будет просто, — только гарантируем, что поиски того стоят.
Пока мы слышали голос жизни только в одном маленьком мире. Но мы, наконец, начали прислушиваться к другим голосам космической фуги.
ТАЙНЫ
После трех десятилетий бурения ученые из Российской антарктической экспедиции довели скважину до озера Восток, скрытого подо льдом на глубине почти четырех километров.
Это озеро изолировано от атмосферы и биосферы в течение как минимум четырех сотен тысяч лет, а потому может обладать уникальной экосистемой. Исследователи предполагают, что в озере могут найтись бактерии, приспособившиеся к жизни в абсолютной тьме, при низкой температуре и высоком давлении.
Косвенные признаки таких микроорганизмов-экстремофилов ученые нашли еще несколько лет назад, когда до поверхности озера оставалось пройти более 100 метров.
О необходимости сохранения гипотетической экосистемы нетронутой, а озеро запечатанным — ученые говорили давно. Из-за этой проблемы бурение прерывалось в прошлые десятилетия. Нужно было разработать технологию проникновения в озеро без загрязнения его извне.
Такой способ был придуман в Арктическом и Антарктическом НИИ в 2000 году.
Вкратце он работает так: растущую скважину заполняют заливочной жидкостью — смесью керосина и фреона, которая изолирует озеро от внешнего мира. При этом вес столба жидкости недостаточен для компенсации давления в озере. Так что в момент проникновения бура в воду она начинает вытеснять керосин вверх по скважине.
В нынешнем году специалисты завершили бурение и достигли поверхности озера на глубине 3768 метров. Последние десятки метров скважины представляли собой фактически воду из озера. В поднятом с глубины керне было обнаружено немного бактерий (2–3 клетки на миллилитр), но они вполне могут быть результатом поверхностного загрязнения образца при транспортировке или в лаборатории. Потому говорить об обитаемости Востока или его стерильности слишком рано. Это еще предстоит выяснить в результате подробных исследований поднятых образцов.
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ДЕМОГРАФИЯ
Ученые из некоммерческой организации «Бюро по вопросам населения» (Вашингтон, Округ Колумбия), задались целью посчитать количество людей, которые жили на нашей планете за всю историю.
Демографы организации представили, по их словам, «полунаучный» метод подсчета. Результаты исследования приблизительны по банальной причине «полного отсутствия демографических данных за период, составляющий 99 % времени существования человека».
Для подсчета исследователям потребовалось принять во внимание, сколько времени люди живут на Земле, а также определить средний размер населения планеты в различные времена. Хотя точных данных о том, когда появился первый Homo Sapiens, нет, за отправную точку был взят приблизительно 50000 год до н. э., как принято у специалистов ООН.
Затем, основываясь на показателях рождаемости и ожидаемой продолжительности жизни в разные периоды времени, было приблизительно подсчитано, сколько людей проживало на планете в тот или иной момент. При определении учитывался постоянный уровень прироста населения, что полностью исключает влияние таких факторов, как голод, климатические изменения и т. д.
Так, специалисты считают, что в 5000 г. до н. э. на Земле жили 5 миллионов человек, в 1 г. н. э. — 300 миллионов, при этом количество рождений составляло 80 на 1000 человек. С этого времени показатель рождаемости начал падать, но население росло благодаря увеличению продолжительности жизни. В 1650 году количество людей достигло 0,5 миллиарда, а через 200 лет составляло уже 1,265 миллиарда. В начале 20 века население планеты составило 1,656 миллиарда, в 1950 — 2,516 миллиарда, в 1995 — 5,76 миллиарда, и вот недавно был рожден 7-миллардный житель.